В.В. Братков, Н.И. Овдиенко
Геоэкология
Учебное пособие. - М., 2005.
Глава 4. Биосфера
4.3. Растительность
4.3.1. Запасы и продукция фитомассы
В запасах биомассы
суши преобладает фитомасса, а в запасах
биомассы океана — зоомасса.
Запасы фитомассы суши
оцениваются различными авторами в пределах 1,06–10 трлн.т.
В.И.Вернадский [1940] в
планетарных запасах фитомассы главную роль отводил океану. Более поздними исследованиями это не подтвердилось. Запасы
фитомассы океанов оцениваются в пределах 0,17–3,3 млрд. т. Из приведённых
данных видно, что ныне существует представление,
что доля океанов в общих запасах фитомассы
Земли очень невелика: на порядок меньше, чем запасы
фитомассы суши.
Запасы фитомассы суши представлены преимущественно лесами,
на которые приходится 82% общих запасов, хотя занимают они лишь около четверти
площади суши. По удельным запасам фитомассы на
единицу площади первое место занимают
тропические леса и особенно постоянно влажные
(оцениваются в 440–500 т/га, а в Амазонии — до
1700 т/га). По удельным запасам фитомассы за тропическими влажными лесами идут
субтропические лиственные леса (410 т/га), широколиственные леса умеренного
пояса (370–400 т/га) и средняя и южная тайга
(260–330 т/га) (рис.17).
Годичный прирост фитомассы по планете составляет около 232 млрд. т. Годичная
продукция фитомассы суши оценивается в 100–172
млрд. т, а годичная продукция фитомассы океанов
— в 50–60 млрд. т.
Рис.
17. Распределение фитомассы на суше
Наиболее высокий годичный прирост фитомассы дают в основном
те же типы растительности, которые обладают наибольшими запасами фитомассы.
Так, годовой прирост фитомассы влажных тропических лесов — 32,5 т/га,
субтропических лиственных лесов — 24,5 т/га, широколиственных лесов умеренного
пояса — 9–13 т/га. А прирост фитомассы средней
и южной тайги (7–8,5 т/га) уступает приросту
фитомассы умеренно засушливых степей (11,2
т/га).
Лесистость — степень облесённости территории, определяемая отношением лесопокрытой площади к общей площади какого-либо
региона. Наряду с запасами фитомассы, лесистость
также является показателем, отражающим в
известной степени распределение основных ресурсов фитомассы.
Леса покрывают на планете площадь 4090 млн. га, то есть лесистость
Земли составляет 27% всей суши. В Российской Федерации общая площадь земель
занятых лесами, составляет 1178,6 млн. га, или 69% ее территории. Леса России
составляют 22% лесов мира.
Значение лесов
Леса представляют собой лёгкие
планеты,
поскольку лесные формации являются самой мощной
фабрикой фотосинтеза: 1 га леса может
поглотить за год углекислого газа 5–10 т и выделить кислорода 10–20 т. Если раньше, в 30–50-х годах, на долю лесов в пополнении кислородного
баланса планеты отводилось только 30%, то теперь, как считает
академик А.П.Виноградов, — леса дают более 60% биологически активного кислорода, остальные
примерно 40%
дают растения морей и океанов и культурная
растительность полей и садов. Лес очищает воздух от пыли, осаждая её на
поверхности листьев и переводя с потоками дождевой воды
в почву. 1 га леса за год может осадить из
воздуха 50–70 т пыли. В этом плане буковые леса проделывают
большую работу. Если сосновые или еловые
насаждения в год перехватывают 32–36 т пыли, дубовые
— до 50–55 т, то буковые — до 70 т.
Велико
значение
лесов в поддержании гидрологического режима
рек, в смягчении климата (снижаются
морозы, умеряются жара и ветры), в предупреждении водной и ветровой эрозии. В.В.Докучаев считает, что лес
— надёжный собиратель и рачительный распределитель влаги.
Учёными установлено, что на безлесной площади поверхностный
сток составляет 65% годовой суммы осадков
(осадки стекают по уклонам рельефа и часто вызывают эрозию почв), при лесистости 10% поверхностный сток составляет 25% годовой суммы
осадков, при лесистости 20% уменьшается до 14%, при лесистости 40% снижается до 8–9%, а
при 100% (когда площадь сплошь занята лесом) составляет только 5%.
Лес
позволяет управлять природным круговоротом веществ и энергии.
Для леса характерны особые закономерности плодородия и водного режима почв, в нём создаются свой микроклимат, свой круговорот органических
и минеральных веществ,
особые условия жизни животных и микроорганизмов. Если различны условия среды (почвенные, гидрологические,
климатические), то различны и лесные фитоценозы. Леса тропиков вовлекают
в круговорот в 3–4 раза больше химических элементов,
чем леса умеренных широт; они поглощают из
атмосферы около четверти поглощаемого всей наземной
растительностью углекислого газа и насыщают воздух таким количеством влаги, что
их гибель равнялась бы потере одного океана пресной воды. 1 га тропического леса производит кислорода вдвое больше, чем леса других широт (рис.18).
Рис.18.
Круговорот вещества и энергии в лесной экосистеме
Лесной
фитоценоз состоит из нескольких ярусов
растительности, которые образуют древостой, подлесок, подрост и живой напочвенный покров. Количество
ярусов в лесу может быть различным. В
тропическом влажном лесу бывает до 12 ярусов.
В лесах тропиков сосредоточена половина всех видов земной
флоры и фауны. Уничтожение тропических лесов приводит к распространению многих болезной, ибо
они вырабатывают «витамины атмосферы» —
фитонциды,
несколько десятков килограмм которых хватает
на уничтожение всех микробов города средних размеров.
Лес
имеет разнообразное
сырьевое значение. Кроме основного вида
сырья — древесины,
лес поставляет
продукты технического, лекарственного и пищевого значения. Только из древесины
получают свыше 20 тысяч видов материалов, веществ и соединений. Лес нужен
в строительстве и мебельной промышленности, из древесины производят
бумагу, музыкальные инструменты и т.д. Трудно перечислить все продукты, которые даёт химическая
переработка древесного сырья: искусственный шёлк, спирт, синтетический
каучук, скипидар, уксусная кислота, ацетон, формалин, пищевые и кормовые дрожжи, корд для автопокрышек,
целлофан и многое другое.
Лес
обеспечивает плодородие
почвы, способствует переводу осадков в почву и грунтовые воды, регулирует гидрологический режим
водосборных бассейнов рек. Лес способствует улучшению
климата прилегающих полей, уменьшает на них испарение влаги и способствует повышению урожаев сельскохозяйственных культур.
Он создаёт нормальные гигиенические условия для жизни человека, обеспечивает пищей животных, создаёт им благоприятные условия обитания.
Лес сформировал озоновый
экран, предохраняющий человека и
животных от ультрафиолетовых лучей. Из всех элементов живой природы лес
— наиболее мощный фактор усиления биологической продуктивности ландшафта благодаря улучшению
структуры почвы, её водного режима и микроклимата. Тропические леса
играют также важную роль на биологическом
уровне организованности биосферы, они обеспечивают биогеохимический процесс планетного значения.
В России существует следующее
экономическое подразделение лесов на группы.
Леса первой группы — особо важные, защитные, заповедные леса, курортные, пыле-
и почвозащитные, зелёные зоны вокруг городов, защитные полосы вдоль железных и шоссейных дорог. Их
площадь на 01.01.2003 г. составляет 254,2 млн. га, или 22,4% общей
площади. В этих лесах запрещена рубка главного
пользования и разрешены только лесовосстановительные рубки для удаления перестойных и усохших деревьев.
Леса
второй группы — водоохранные леса. В России они занимают площадь 65,1 млн.
га, или 5,8%. Рубки главного пользования
разрешены в объёме, не превышающем объём
годового прироста. Система рубок направлена на формирование на их месте высокопродуктивных древостоев.
Леса
третьей группы — леса промышленного использования Севера, Урала, Сибири,
Дальнего Востока. Они занимают площадь 812,9 млн. га (71,8% площади лесов РФ). Являются
основным объектом лесозаготовок и поставляют необходимое количество древесины
народному хозяйству. Допускаются все виды рубок, но преобладают сплошные концентрированные лесосеки.
|